[发明专利]一种用于物联网的网络架构和组网方法

说明书

本申请提供了一种用于物联网数据采集、数据传输的系统网络架构和装置，其中包括：数据采集网，数据传输网和核心网三层网络，数据采集网由若干个数据采集子网络构成，每个数据采集子网络由多个无线通信子节点和1个中继器组成；数据传输网由若干个传输子网络构成，每个传输子网络由多个无线终端和一个无线基站组成；所述的数据采集网和数据传输网通过无线中继器和无线终端之间集中器中的接口协议相连；核心网由网关、交换机、路由器、数据管理服务器、网络管理服务器组成，核心网的主要功能包括网络管理和数据管理，核心网与传输网之间通过网关和无线基站之间的接口相连，方案组网灵活，网络适应性强，网络效率高等特点。

技术领域

本申请涉及一种网络架构领域和装置，具体涉及一种用于物联网的网络架构。

背景技术

随着智能化、信息化的发展，在万物互联时代，对低成本、高效率的的数据采集、传输和管理的系统网络有大量的需求，然而现有的技术能够提供的解决方案要么成本高，如采用公网3G/4G或者NB-IOT，虽然网络性能好，但是每个通信节点每年都需要向运营商支付高额的流量费用，而目前业内比较流行的低功耗广域网标准Lora，通信网络解决方案又存在传输速率偏低，在某近距离高速率应用场合也不太适用，而传统的wifi和Zigbee技术存在功耗偏高的问题，因此如何提供一种低成本、低功耗、高速率的数据采集、传输和管理的网络方案是迫在眉睫。

发明内容

本申请提供一种用于物联网的网络架构和组网方法，能够用于小区近距离、高密度的物联网微系统。

其中，一种用于物联网的网络架构，其中包括：数据采集结构、数据传输网结构、核心网结构和集中器；所述数据采集网结构由M个数据采集子网结构构成，每个数据采集子网结构由一个无线中继器和N个无线通信子节点构成，或由N个无线通信子节点和1个集中器组成，其中M为大于等于1的自然数，其中1N2048，无线中继器与无线通信子节点之间的距离在微小区域中自适应调整，数据采集子网结构内的N个无线通信子节点具备中继功能，同时无线数据采集子网结构内的无线通信子节点实现在整个网络系统中漫游，多个数据采集子网结构的无线中继器之间也具备数据中继功能，无线中继器和采集数据子网结构的网络管理及外部接口组成集中器；

所述核心网结构由网关、交换机、路由器、数据管理服务器和网络管理服务器组成，对网络传输数据或者网络控制指令进行路由，数据采集网络的组网管理，无线通信子节点的路由管理，网络的状态监控和维护管理；数据传输网络的组网管理，无线基站的鉴权管理、无线终端的漫游管理、网络状态的监控和维护管理；采集数据的管理包括数据的上传和下发，数据的存储、查询、数据统计和分析功能；

所述集中器包括与数据采集子网结构内的N个无线通信子节点间进行双向的数据传输，以及对整个数据采集子网络进行组网管理、设备状态监控和整体信息上传，同时集中器具备多种有线或者无线外部接口实现和外部设备之间的数据交互；

所述的数据采集网结构中的集中器具备多种有线或无线接口，所述接口用于集中器与集中器之间的数据传输，无线中继器与无线终端之间数据传输，集中器与核心网内的交换机之间的数据传输；

所述的数据采集网通过集中器和核心网的交换机直接连接。

本申请提供一种组网方法，其中，所有无线通信子节点未入网前，工作于组网公用频道，每隔随机若干分钟主动在公用频段发送一次入网请求，请求信息包含该无线通信子节点的ID和状态信息；

集中器收到无线通信子节点的请求后，记录其场强信息，并将收集到的无线通信子节点的场强信息上传到核心网的网络管理服务器,由核心网的网络管理服务器根据所有节点的场强和每个数据采集子网络的无线通信子节点的个数来进行网络划分，

所述网络划分具体为，当一个无线通信节点处于两个或者多个子网络时，将所述无线通信节点划分到集中器接收到的场强型号最强的数据采集子网结构，同时单个数据采集子网结构的无线通信子节点的个数不超过最大组网数量N，若超过，则通过路由中继到另一个子网络。